LED生产工序――固晶

1、附录1 ：LED封装过程中使用到的仪器1 扩晶机一 机器用途：晶片扩张机被广泛应用于发光二极管、中小型功率三极管、集成电路和一些特殊半导体器件生产企业内的晶粒扩张工序。二 机器特点：采用双气缸上下控制；恒温设计，膜片周边扩张均匀适度；加热、拉伸、扩晶、固膜一次完成；加热温度、扩张时间、回程速度均匀可调。操作简便，单班产量大；机器外形见图。三 技术参数：1 额定电压：220V 频率：50HZ2 功率：250W3 气压范围：38KG/cm24 扩晶拖盘最大行程：100mm 固晶压圈行程100-150mm5 温度控制0200，常规温度60656外型尺寸：250*280*820mm四 操作步骤：1 接

2、通220V电源。2 接通48cm2气泵。3 把总电源拨到NO位置（指示灯亮）。4设定温度为5560。将上气缸开关拨至“上升”位置，上压模回至最上方。将下气缸开关拨至“下降”位置，下压模回至最下方（反复几次下气缸动作，将上升速度调整至越慢越好）5松开锁扣，掀起上工件板，将固晶内环放于下压模，将晶片膜放于下压模正中央，晶片朝上，将上压模盖上，锁紧锁扣。6把扩晶升降托盘的电源开关连续轻按到所需要的位置。将下气缸开关拨至“上升”位置，下压模徐徐上升，薄膜开始向周围扩散，晶粒间隔逐步拉大。当晶片间隔扩散至原来的约23倍时即停止上升。将固晶外环圆角朝下平放在薄膜与内环上方7套上扩晶环外环（须放平整）。将上

3、气缸开关拨至“下降”位置，上压模开始下压，将扩散后的晶片膜套紧定位，上压模回至最上方8 按下扩晶环压合汽缸电源按钮，待压合后才松开电源按钮，汽缸回位。9 轻按托盘电源开关下降按钮，托盘回位。10.松开扩晶膜压合圈拉钩。11取下扩晶环。 五维护保养： 1用干净布块擦拭附着灰尘，活动部位定期涂少许机油润滑。2放置晶片膜的部位必须干净，附着的油脂、灰尘会污染晶片造成不良品产生。六注意事项：1气缸工作时切勿将手接近或放入压合面。2下压模表面切勿用锐器敲击、磨擦，以免形成伤痕。3机器安装时，应正确、可靠接地。4机箱内电源危险，箱门应锁紧。5更换加热管或其它电气元件时，需在电源插头拨下后进行。6切勿用带水

4、或溶剂的抹布擦拭机器，以免产生漏电或燃烧危险。2 点胶机一、主要用途:本机适用于LED发光二极管、数码管、点阵及各种PCB板上点银浆、点环氧树脂等。二、产品介绍：本机采用拨码器调整设定准确，对比直观；可任意调整设定注胶时间、气压大小、调整胶量；有脚动和自动两种使用方式；最小点胶直径0.5mm；有空气过滤装置；外表采用平光喷粉美观耐用。三、技术参数：1使用电压220V 频率50Hz 额定工作电压24V2功率：10W3气压范围1-10kg/cm2 设定气压1-2.5kg/cm2.4点胶时间0-10秒，可任意调整。5点胶针筒10ml-50ml，针头：5#-20# 一般用：5#-12#。6选择功能：脚

5、动、自动自由转换。7外型尺寸：27020090mm。四、操作说明1将电源插头插入220V插座。2 接上气管，上好所需针筒大或小、选择针头大小。3 调整气压阀门，调到一般额定气压，气压表指针到0.30.4之间。4 设定自已产品所需胶量的大小,可以调整气压大小或延时开关（一个是停顿延时,一个是注胶延时）。5 按下电源开关,这时电源指示灯会亮,不亮时则要检查保险是否有或坏。6脚动点胶：将机器背面转换开关拨向“脚动”位置，踩下脚踏开关不动则为连续点胶,点按一下为单动点胶。7自动点胶：将机器背面转换开关拨向“自动”位置，无需脚踏即可完成自动点胶。脚踏下时就会停止。2.2 单管LED生产步骤规范2.2.1

6、扩晶1、准备(1)核对产品型号、芯片型号、芯片参数。(2)打开扩张机电源和高压气。(3)扩张机的温度指示仪调节在70C。高压气调节在0.4-0.6mpa。2、扩张(1)将绷子的内外环脱离。待扩张机温度指示到达后，旋开把柄 ，抬开上气缸，把绷子的内环套入扩张机的圆座上。(2)按动下气缸的摆动开关，向上拨使下气缸上升。等到上升到和外围座平齐时将TAPE晶粒朝上放在圆座上。而后放平上气缸，旋紧把柄，并将其压平、压紧。(3)此时上拨下气缸开关，使气缸缓慢上升顶起圆片，拉开晶粒的距离。等到扩张达一定距离时，松开开关。(4)放入绷子的外环套住内环，按动上气缸的摆动开关。向下拨使气缸下降，利用气缸压力将内外

7、绷子牢牢套紧。重复此动作两三次，直到压紧。(5)下拨下气缸开关，使气缸下降脱圆片。(6)旋开把柄，抬开上气缸。将圆片取出。放平上气缸旋紧把柄。用剪刀将绷子外沿的簿膜修平。3、注意事项(1)扩张机每开一次机时，应先拨动几次上下气缸的开关，以通气。(2)扩张机上圆座的排气孔应保持畅通。(3)下气缸的上升高度由底下的旋转螺丝确定(与确定晶粒间距有关)。(4)在撕膜时应对着离子风机，且扩晶粒的整个过程都应在离子风机下进行，并在绷完芯片的膜上写上该芯片的型号、芯片参数及产品型号。4、装入件及辅料：TAPE晶粒，绷子设备及工装：扩张机，剪刀5、控制重点：蓝宝石衬底撕膜应在离子风机下进行（撕膜时间应控制在1

8、020秒）。2.2.2反膜1、准备（1）核对配料单，确认产品型号、芯片型号、芯片参数。（2）打开台灯电源，调节显微镜。（3）把待反膜的晶粒绷紧稍微扩张。（4）把固晶座调到适当的高度，宜于反膜。（5）在小张的芯片纸中央割一个边长约46厘米的方孔。（6）在割完孔的芯片纸上贴一张大小一样的膜，且膜要平。（7）把贴在芯片纸上的膜用双面胶粘在大张的芯片纸上。（注：膜粘的一面朝上露出）2、反膜（1）把扩张好的晶粒放在固晶座上。（2）把夹在芯片纸中的膜放在显微镜下，并用固晶座压牢。（3）用镊子按在晶粒的中间，把晶粒一个接一个反到膜上，直至整张膜反满。（4）检查反完膜的晶粒是否翻转，把其扶正。3、注意事项(1

9、) 手动作业蓝膜的晶粒要反膜，白膜的不需要。(2) 自动作业白膜的晶粒要反膜，蓝膜的不需要。4、装入件及辅料：晶粒，膜，芯片纸设备及工装：显微镜，台灯，扩张机，镊子，固晶座5、控制重点：晶粒是否翻转；反完膜的晶粒间距是否合适2.2.3银胶和绝缘胶使用1、使用说明：（1） 贮存说明： -5-40冰箱内保存； 贮存期限：6个月；（2） 解冻说明：导电银胶或绝缘胶解冻条件：在室温条件下，瓶装和针筒装解冻时间30分钟。解冻完成后，将针筒内的银胶移入瓶内进行搅拌，搅拌必须是同一方向，时间不得低于20分。解冻次数：每小瓶银胶回温不得超过五次。解冻必须在常温20-25下进行，当室温低于20，解冻必须使用台灯

10、（注：钨丝灯泡60W）。（3） 使用说明： 使用时间：导电银胶（826-1和84-1）24小时，绝缘胶（EP-1000）72小时。使用环境：温度20-25 湿度30-70RH 。瓶装银胶解冻搅拌完成后，给机台加入适量的银胶，应马上密封放入冰箱贮存，延误时间最长不得超过30分钟。搅拌后的银胶，必须马上加入胶盘，如果延误时间超过30分钟，应重新搅拌，且时间不得低于10分钟。银胶加入胶盘后，必须时刻让胶盘时刻保持转动，如果胶盘停止转动超过30分钟，应更换银胶清洗胶盘。 固晶后的材料尽量在一小时内进烘箱固化，最长不得超过两小时。2、注意事项:（1）每天生产所使用的银胶或绝缘胶，必须由领班或代班分发和回

11、收（一定是常温解冻过的）。（2）解冻前，请将针筒或罐子直立解冻，直至完全达到解冻时间才可使用。（3）加胶前，切记将针筒或罐子上的水气或水珠擦拭干净。（4）在加胶过程中，胶量不宜加入太多，大约控制在当天所使用的范围内。（注：调胶槽饱满即可）（5）使用当天不得将银胶反复解冻或冷冻，此举动可能造成胶产生气泡，胶干或胶分离现象。（6）当导电银胶出现拉丝现象，无论导电银胶使用时间长短都要更换。（7）停止固晶时，要保证胶盘一直转动，如果导电银胶的胶盘在机台停止转动半小时以上，必须更换导电银胶和清洗胶盘。（8）加胶完毕，必须立刻把胶罐放入冰箱，延误时间最长不得超过半小时，并认真真实记录好冰箱温度。3、点银胶

12、（1）备银胶：从冰箱中取出银胶,室温解冻30分钟,待完全解冻后,搅拌均匀(约20-30分钟)将其装入点胶注射器内。（2）将排好的支架放到夹具上(一个夹具放25支),再用拍板拍平,然后进行点胶。（3）将排好的夹具放到显微镜下，将显微镜调到最佳位置(调节显微镜高度放大倍数,使下方支架顶部固晶区清楚)。（4）调节点胶机时间为0.2-0.4秒,气压表旋钮0.05-0.12Mpa ，再调节点胶旋钮,使出胶量合乎标准。（5）用点胶针头将银胶点到支架(碗部)中心。（6）重复5的动作，按竖直方向点完一排支架，再向右移动点临近之竖直方向一排支架。（7）重复6的动作，点完夹具的全部支架。4、 注意：点银胶量要适度

13、,固晶时银胶能包住晶片，晶片四周银胶高度在晶片高度的1/3以上，1/4以下；银胶要点在固晶区中间(偏心距离小于晶片直径的1/3)；多余的银胶沾在支架或其他地方要用软纸擦干净。2.2.4 排 支 架1、准备（1）核对配料单,确认产品型号、支架型号.（2）打开台灯电源,调节显微镜。（3）备好点胶完支架和固晶夹具。 2、装支架（1）将点胶完的支架按一定方向（碗朝一边）、按一定数量放入固晶夹具中（支架数量为15条）其中生锈、氧化、变形的支架应挑出。（2）针对平头支架，可每条对齐装入固晶夹具。而针对碗状支架则在两支架当中放入两根平头支架（其支架应比碗状支架短）则支架数量为15条。（3）在显微镜下观察支架

14、的平整性，若支架不平整，应用镊子将其整平。 3、注意事项（1）装支架的固晶夹具应足够平整不能产生晃动。（2）若支架间高度相差半个晶粒应挑出重装，以免影响固晶质量。（3）要在带橡胶手指套的条件下操作。4、装入件及辅料：已点胶好的支架设备及工装：固晶夹具，显微镜，台灯，镊子，铁盘，指套5、控制重点：带指套作业；确保支架方向一致2.2.5固 晶1、准备(1)核对配料单，确认产品型号、支架型号、芯片型号、芯片参数。(2)在随工单上填写工作日期,支架型号,芯片的型号及批号以及操作者的工号,投料数及单管型号。(3)准备好固晶用的针笔,针笔需用500目细砂纸磨好(针要从上到下逐渐变细,针尖要尖,四周圆且光滑

15、,不能有毛刺)。(4)开启照明灯,将扩张好的圆片正面在上,反面(有晶的一面)在下,平稳入固晶座上。(5)将固晶座移到显微镜下,对着晶粒调整显微镜的眼距(目镜向外移变大,反之变小)及高度,使眼睛能清楚看到晶粒。2、固晶（1）把固晶夹具放在固晶面板上,左手将夹具移到固晶座下,对着晶粒调整固晶座上的四个螺钉,调到针笔扎下去晶粒不会跟上来,也不会滑掉为最佳,调时应从高往低调,以免太低抹掉晶粒,最后微调一下显微镜的高度,使眼睛能看清晶粒与支架。（2）用固晶针笔将晶粒逐一扎到支架上的固晶位置,取晶粒的原则,可采用10X10固法。（3）固完一批后进行扶晶，使晶粒平稳立在碗中央，扶完晶后左手抽出夹具,将支架放

16、在铁盘中,每盘按适当的数量放好后送QC站。3、注意事项（1）固晶首根应送检，首批送检，检验合格方可固晶。（2）晶粒平稳固在胶的中间，晶粒四面有银胶，银胶高度不应超过晶粒的1/3。（3）固完后芯片要扶正，且不能让晶粒沾胶而造成IR3002（4）固晶时必须戴上防静电手腕以确保芯片不被静电击穿。4、装入件及辅料：已点胶的支架，扩张完的芯片设备及工装：照明台灯，拔针，镊子，指套，显微镜，固晶座，针笔，500目细砂纸，铁盘，固晶针笔5、控制重点：晶粒四面包胶；晶粒要平,稳且在碗中央；杜绝斜片、晶粒固反；晶片不可悬浮在银胶上,要固到底,以免掉晶片。固晶图面固晶规范判定处理方式晶片任一个面银胶胶量占晶片高度

17、的1/2-1/4，并保持晶片周围2/3以上不粘胶。OK 保持焊垫和晶片表面不沾胶，晶片不能偏离碗底中间位置，碗壁不能沾胶。OK 焊垫沾胶或有污染物、杂物NG焊垫沾胶或有污染物应挟掉晶片，搁置一边，另作处理。 晶片位置不正，严重偏离碗底中间位置。NG用固晶笔将晶片轻轻推至碗底中间位置。支架错位NG用镊子将错位支架纠正 晶片没有固在固晶区。（此种情况主要是用平头支架固晶时出现）NG用固晶笔将晶片轻轻推至支架中间位置。晶片倾倒NG挟掉晶片并重新补固晶片银胶量太多超过PN结，或晶片四个面的其中一个面沾胶量超过PN结NG挟掉晶片并重新补固晶片银胶量占晶片高度的1/5以下，胶量太少NG用镊了挟起晶片，补点

18、银胶后将晶片固回 晶片固歪NG用固晶笔将歪斜晶片固正晶片底部没有完全接触到银胶NG将银胶补点均匀，用固晶笔将晶片固正铝垫不全或焊垫脱落超过焊垫面积的1/4以上NG挟掉晶片并重新补固晶片，若数量过多通知品管人员2.2.6固 化1、准备 （1）打开烘箱检查烘箱内是否有东西，核对需要烘烤产品的产品型号，材料型号。（2）打开烘箱电源开关、鼓风、加热，设定烘箱温度，将烘箱预热到150。2、烘烤将固好芯片的支架送QC站检验，检验合格方可放入烘箱烘烤，并真实记录时间与温度。（1）银胶(826-1DS)或绝缘胶（EP-1000)烘烤温度：1505烘烤时间： 烘箱内有平面或单管产品，则烘烤时间90分钟。烘箱内只

19、有单管产品，则烘烤时间90分钟。（2）烘烤完将支架取出烘箱，送QC站检验是否完全固化。（3）检验合格方可放入冷却区，使其自然冷却,以待焊线。3、注意事项（1）勿混产品，随工单与产品要跟随对应。（2）冷箱体时，必须将箱体预热到设定的温度。（3）热箱体时，必须确保温度与设定的相符合。（4）烘烤产品出烘箱完成后，必须马上关闭烘箱门，以免造成温度流失。（5）烘箱在烘烤状态下，严禁打开烘箱门。（6）除烘箱操作人员外，其他人员未经允许严禁调整或使用。（7）正常使用每天应擦洗烘箱，晾干后方可使用，用完应及时关闭烘箱电源。4、装入件及辅料：固好芯片并通过检验的支架设备及工装：干燥箱，手推车，手套5、控制重点：

20、烘烤时间要足够；温度要设定正确。固晶缺陷示意 附录20：晶片常见问题及解答Q： LED 芯片静电击穿现象能够通过低倍显微镜观察到吗？A：通常比较严重的静电击穿可以通过低倍显微镜观察到在芯片表面有黑色小孔。而轻微的静电击穿则需要通过高倍显微镜或SEM 才可以确定，见下图：Q：Cree 公司的LED 芯片在固晶时对银浆量有何要求？银浆过多或过少会产生什么样的结果？A：Cree 公司建议固晶时银浆量以芯片高度的1/3处为宜，最多不得超过1/2芯片高度，且芯片四周均有银浆包围。银浆过多，会遮挡芯片侧面出光，导致成品亮度降低，若银浆溢出到芯片表面还可能引起短路现象，甚至死灯。银浆过少，可能会导致接触不良，成品灯VF 值升高或死灯等现象，另外银浆变质也可能导致上述问题的出现。下图请参考：Q：Cree 公司的LED 芯片亮度通常用mw 表示，请问mw 和mcd 之间如何换算？A：Cree 芯片的亮度一般用辐射功率RF（Radiant Flux）表示，单位是mw。它表示一个光源单位时间里发出的光能量，与客户的测量设备系统相关。而坎德拉（cd）是指单位立体角内的光通量，和封装的形状（透镜形状）有着很大的关系。两者的定义和测量方法都不相同, 因此mw 和mcd 之间无法换算。Q：为何20mA 分选的芯片，在5mA 的电流下使用会出现亮度和颜色不均现象？A：造成这种现